项目八 呼吸(2) 赵红岗教授 2015.4.30
上次课问题: 1.呼吸过程的三环节四步骤是什么? 2.肺通气的动力有哪些? 3.肺通气功能的评价指标有哪些? 4.影响肺换气的因素有哪些?
课程名称 生理学 课对象 假肢矫形器设计与制造专业 授课学时 2 授课时间 授课教师 赵红岗 授课内容 项目八 呼吸(2) 教学要求 1.掌握O2和CO2在血液中的运输,氧离曲线; 2.熟悉氧饱和度概念,肺牵张反射和化学感受性反射。 教学重点 O2和CO2在血液中的运输过程 教学难点 教学手段 多媒体,投影仪
第五章 呼 吸 任务一 气体在血液中运输 任务二 呼吸运动的调节
任务一 气体在血液中的运输 肺泡 血液 组织 O2和CO2在血液中存在的形式: 物理溶解 量少,但必需,是实现化学结合的中间环节 任务一 气体在血液中的运输 O2和CO2在血液中存在的形式: 物理溶解 量少,但必需,是实现化学结合的中间环节 化学结合 量多,为主要形式 肺泡 血液 组织 O2 溶解的O2 化学结合的O2 溶解的O2 O2 CO2 溶解的CO2 化学结合的CO2 溶解的CO2 CO2
一、氧的运输 运输形式: (1) 物理溶解:占1.5%; (2) 化学结合:占98.5%, 与红细胞内的血红蛋白(Hb)结合成氧合血红蛋白(HbO2) 氧合作用
(一) Hb与O2结合(氧合作用)的特征 1.反应快、可逆、不需酶的催化 受PO2的影响 (PO2高时结合, PO2低时解离) Hb+O2 HbO2 PO2低(组织) 2. 是氧合,而不是氧化:Hb的Fe2+与O2结合后仍是二价铁 3. 1分子Hb可结合4分子O2 4.Hb与O2的结合或解离曲线呈S形
(二) Hb饱和度 Hb氧容量 (oxygen capacity): 血液中Hb能结合氧的最大量。 20mL/100mL Hb氧含量 (oxygen content): 血液中Hb实际结合氧的量。动脉血,19-20mL/100mL;静脉血,15mL/100mL Hb氧饱和度 (oxygen saturation) : Hb氧含量占Hb氧容量的百分数。动脉血,95%-100%;静脉血,75%
(三)氧离曲线及影响因素 1.表示氧分压与血氧饱和度的关系的曲线,曲线呈S型。
2.氧解离曲线的形态特征和意义 (1)上段:PO2在60-100mmHg,曲线较平坦。 生理意义:只要吸入气或肺泡气PO2不低于60mmHg,Hb氧 饱和度仍能保持在90%之上。有利于肺换气。 (2)下段:PO2在15-60mmHg,曲线较陡。 生理意义:PO2在此范围内稍有下降,Hb氧饱和度下降较 大,可释放较多的O2,有利于组织活动增强时 的供氧,促进组织换气。
3.影响氧解离曲线的因素 影响因素: (1)PCO2 (2)血液pH值 (3)温度 (4)2,3-二磷酸甘油酸(DPG)
(四)氧利用率 (五)氧脉搏 流经组织时所释放的O2占动脉血氧含量的百分数 氧利用率= *100% 心脏每次搏动输出的血量所摄取的O2量 动脉血氧含量-静脉血氧含量 氧利用率= *100% 动脉血氧含量 (五)氧脉搏 心脏每次搏动输出的血量所摄取的O2量
二、CO2的运输 CO2的运输形式: (1)物理溶解(5%); (2)化学结合: ①碳酸氢盐(87%); ②氨基甲酸血红蛋白(7%)
1.结合成碳酸氢盐进行运输 + 血浆 红细胞 组织 H2CO3 H2O+CO2 碳酸酐酶 CO2 HCO3-+H+ HCO3-+Na+ NaHCO3 Cl Hb-CO2 Hb +
(1)该过程中伴有红细胞内外的Cl-转移 ; (2)在血浆中HCO3-与Na+结合生成碳酸氢钠, 碳酸酐酶 CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+ 碳酸酐酶 (1)该过程中伴有红细胞内外的Cl-转移 ; (2)在血浆中HCO3-与Na+结合生成碳酸氢钠, 在RBC内HCO3-与K+结合生成碳酸氢钾.
2.氨基甲酸血红蛋白(HbNHCOOH) CO2 + Hb HbNHCOOH 特点: (1)无需酶的催化, 反应迅速可逆; (2)与Hb上的自由氨基(-NH2)结合; (3)主要受Hb含O2量(氧合作用)的调节
三、呼吸与酸碱平衡 缓冲对:NaHCO3/H2CO3 呼吸运动强弱改变肺通气量,调节血液中H2CO3的含量,从而维持酸碱平衡
任务二 呼吸运动的调节 (一) 呼吸中枢 1.基本中枢 延髓是呼吸节律的基本中枢 脑桥是呼吸调整中枢 2.高级中枢 任务二 呼吸运动的调节 (一) 呼吸中枢 1.基本中枢 延髓是呼吸节律的基本中枢 脑桥是呼吸调整中枢 2.高级中枢 大脑皮层是随意呼吸调节中枢
(二) 呼吸节律形成 局部神经元回路反馈控制学说
由肺扩张或肺缩小引起的吸气抑制或兴奋的反射。 感受器位于气管到支气管的平滑肌中 二、呼吸的反射性调节 (一)肺牵张反射 由肺扩张或肺缩小引起的吸气抑制或兴奋的反射。 感受器位于气管到支气管的平滑肌中 吸气→ 肺扩张 →牵张感受器兴奋→迷走神经传入冲动增多→(+)延髓吸气切断机制→吸气停止,转入呼气 深吸气时发挥作用,防止过度通气 切断迷走神经,呼吸?
(二)化学感受性反射 化学感受器 (1) 外周化学感受器 PO2↓ H+ ↑ PCO2 ↑ (+) 颈动脉体 主动脉体 窦 N 迷走 N 延髓 呼吸加深加快
(2)中枢化学感受器 延髓腹外侧浅表区 有效刺激 : 脑脊液和局部组织间液中的H+(CO2产生的)
2.CO2 、H+ 、O2对呼吸的调节 CO2 :是调节呼吸的最重要的体液因素 中枢化学感受器途径是主要的,比外周敏感(80%) 外周化学感受器在快速反应中起作用(20%) PCO2 在一定范围内升高,可加强对呼吸的刺激;超过一定限度,抑制呼吸,起麻醉效应
H+ 中枢化学感受器对H+ 的敏感性较外周化学感受器高,脑脊液中的H+是中枢化学感受器的最有效刺激 血中H+ (不易通过血脑屏障),以刺激外周化学感受器为主
O2 缺氧完全通过外周化学感受器实现对呼吸的刺激作用 严重缺氧对呼吸中枢的直接作用表现为抑制效应 PO2<60mmHg时,才出现反射效应,对正常呼吸调节意义不大。
PCO2、H+和PO2影响呼吸的相互关系 1)在正常呼吸调节中PCO2起主导作用,其次是H+,最弱是O2。 2)三个因素中任一改变,可引起其它两个因素的继发性改变,并可影响第一因素改变的呼吸效应。
(三)呼吸肌本体感受性反射 (四)防御性呼吸反射 咳嗽反射 喷嚏反射 呼吸肌本体感受器(肌梭)传入冲动引起的反射性呼吸变化。 运动或呼吸阻力增大时,呼吸肌肉受牵张,肌梭受刺激兴奋,传到脊髓,反射地引起受牵张的肌肉收缩。 (四)防御性呼吸反射 咳嗽反射 喷嚏反射
小结: 1.氧气和二氧化碳的运输形式? 2.氧解离曲线?影响因素? 3.血液中PCO2升高和H+浓度升高对呼吸运动有何影响?